اثر اتصال تیر به ستون از نوع RBS بر عملکرد دینامیکی دیوار برشی فولادی ویژه در قاب های کوتاه با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 مهندسی عمران، سازه، مؤسسه آموزش عالی صدرالمتألهین (صدرا)، تهران، ایران.

3 فارغ التحصیل مهندسی عمران- زلزله، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

چکیده

اتصال تیر به ستون از نوع کاهش یافته (RBS) یکی از اتصالات از پیش تایید شده درآیین نامه طراحی اتصالات فولادی آمریکا (AISC-358) میباشد که ضمن جلوگیری از تمرکز تنش در مجاورت ستون، به تامین فلسفه طراحی ستون قوی - تیر ضعیف و جلوگیری از افزایش سایز ستون ها در سیستم دیوار برشی فولادی نیز کمک میکند. زمانی که ورق در دیوار برشی فولادی تسلیم می‌گردد، نیروهای بزرگی را به اعضای مرزی خود تحمیل می‌کند. طراحی تیرها و ستونها برای نیروهای بزرگ مذکور، استفاده از مقاطع سنگین فولادی را اجتناب ناپذیر می‌سازد. بنابراین، یک اتصال RBS با ضعیف کردن موضعی تیر و کاهش ظرفیت مورد نیاز ستون به پایداری دینامیکی بیشتر منجر میگردد. در این مقاله قابهای کوتاه مرتبه ی 1، 3 و 5 طبقه با استفاده از سیستم دیوار برشی فولادی و اتصال خمشی کاهش نیافته (MRF) و کاهش‌یافته (RBS) تحت اثر 10 شتابنگاشت حوزه دور و 10 شتابنگاشت حوزه نزدیک نسبت به گسل، با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده‌ی غیرخطی بررسی شده اند. نتایج تحلیل ها بیانگر آن است که استفاده از اتصالات RBS عموما منجر به بهبود عملکرد لرزه ای قاب های کوتاه مرتبه می گردد. همچنین درصد احتمال خرابی مدل RBS در شدت‌های متناظر با سطوح عملکرد مورد نظر کمتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of RBS Beam-Column Connection on Dynamic Performance of Special Steel Plate Shear Wall in Short Frames Using Incremental Dynamic Analysis

نویسندگان [English]

  • Parviz Ebadi 1
  • Abolfazl Farghadani 2
  • Arezoo Gharibi-Asl 3
1 Professor Assistant, Department of Civil Engineering, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran - Iran.
2 Sadra Institute of Higher Education
3 University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil-Iran
چکیده [English]

Reduced Beam Section (RBS) connection is one of the prequalified connections in the American Steel Connections Design code (AISC-358), which, while preventing stress concentration in vicinity of the column, also satisfies a strong column - weak beam design philosophy to prevent the increase of the column size in the Steel Plate Shear wall (SPSW) system. When the web plate yields at the steel shear wall, it imposes large forces on boundary elements. The design of beams and columns for the these forces leads to heavy steel beams and columns. Therefore, an RBS connection with local weakening of the beam and reducing the required column capacity leads to a more dynamic stability. In this paper Short-frames with 1, 3 and 5 stories with steel shear wall designed with two different beam to column connections named as MRF (Moment Resistance Frame) and RBS. Nonlinear Incremental Dynamic Analysis (IDA) employed to monitor the behavior of Short-frames under far and near-field earthquakes. The results of analyzes indicates that the use of RBS connections generally leads to improvement of seismic behavior of SPSW system. In addition, the probability of failure of RBS models, regarding the performance, in less than MRF models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • RBS connection
  • steel plate shear wall
  • Incremental dynamic analysis (IDA)
  • Seismic Performance
  • Fragility curve
دوره 23، شماره 62
خرداد 1400
صفحه 62-73
  • تاریخ دریافت: 18 شهریور 1398
  • تاریخ بازنگری: 26 شهریور 1399
  • تاریخ پذیرش: 17 مهر 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 17 مهر 1400